光刺激発光

物理学では、 光刺激発光 （OSL）は電離放射線からの線量を測定する方法です。少なくとも2つのアプリケーションで使用されます。

• 古代の物質のルミネセンス年代測定：主に地質堆積物と、場合によっては焼成された陶器、レンガなど。ただし、後者の場合、熱ルミネッセンス年代測定がより頻繁に使用されます。
• 放射線線量測定。これは、医療、原子力、研究、その他の労働者の組織、および原子力災害地域の建築材料の累積放射線量の測定です。

この方法は、特定の鉱物（最も一般的には石英と長石）の結晶構造の価電子帯と伝導帯の間に閉じ込められた電子を利用します。トラッピングサイトは、格子の欠陥、つまり不純物または欠陥です。電離放射線は電子と正孔のペアを生成します。電子は伝導帯にあり、正孔は価電子帯にあります。伝導帯に励起された電子は、電子または正孔トラップに閉じ込められる可能性があります。光の刺激の下で、電子はトラップから自由になり、伝導帯に入ることがあります。伝導帯から、それらはホールトラップにトラップされたホールと再結合する可能性があります。穴のある中心が発光中心（放射再結合中心）である場合、光の放出が発生します。光子は、光電子増倍管を使用して検出されます。次に、チューブからの信号を使用して、材料が吸収した線量を計算します。

OSL線量計は、エネルギーが5 keVから40 MeVを超えるX線およびガンマ線の光子を1 mremの精度で読み取ることにより、新しい感度を提供します。 OSL線量計のX線およびガンマ線光子の最大等価線量測定値は1000レムです。 150 keVから10 MeVを超えるエネルギーを持つベータ粒子の場合、線量測定の範囲は10 mremから1000 remです。エネルギーが40 keVから35 MeVを超える中性子放射の線量測定範囲は20 mremから25 remです。画像診断では、OSL線量計の感度が向上しているため、低放射線環境で働く従業員の監視や妊娠中の労働者に最適です。

OSL年代測定を実行するには、鉱物粒子をサンプルから抽出する必要があります。最も一般的には、これらはいわゆる100-200μmの粗粒または4-11μmの微細粒です。時折、他の粒度が使用されます。

放射性炭素年代測定とOSLの違いは、前者は有機物質の年代測定に使用され、後者は鉱物の年代測定に使用されることです。 OSLを使用して日付を設定できるイベントは、たとえば、ミネラルが日光に最後にさらされたことです。オーストラリア最古の人間の発見であるマンゴーマンは、この方法で年代を定められました。また、地層堆積物が空中（風成堆積物）または河川（河成堆積物）によって運ばれた後、堆積物の年代測定にも使用されます。考古学では、OSL年代測定はセラミックに適用されます。日付が付けられたイベントは、高温（400°Cを超える）までの最後の加熱時間です。

アラビアの石器の最近のOSL年代測定により、人間の移動の「アフリカ外」の日付の仮説は50,000年前に戻り、ヨーロッパからではなくアフリカ大陸からアラビア半島への移動の可能な経路が追加されました。

最も一般的なOSL方法は、シングルアリコート再生（SAR）と呼ばれます。